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手機(jī)保護(hù)套為例 TPU注塑黑點(diǎn)的解決方法
????????產(chǎn)生黑點(diǎn)直接降低成品率，且不易解決，是注塑行業(yè)的一個共同話題。本文將以TPU材料手機(jī)保護(hù)套注塑成型為例，簡要探討TPU注塑黑點(diǎn)的避免和解決方法。
????????熱塑性聚氨酯彈性體一般被稱作TPU(Thermoplastic polyurethanes)，TPU具有其它塑料材料所無法比擬的許多優(yōu)異的功能，因其優(yōu)越的性能和環(huán)保概念日益受到人們的歡迎。TPU已廣泛應(yīng)用于電子電器、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)及體育等方面，用于制作手機(jī)保護(hù)套、醫(yī)療器材、健身器材、鞋材、玩具、汽車椅座材料等日常用品。有關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測，2013-2017年TPU市場規(guī)模年均增長速度達(dá)11.2%，2017年消費(fèi)額預(yù)計(jì)將達(dá)到28.1億元。
????????TPU因其低粘度、良好的耐曲撓性、優(yōu)異的耐磨性、高光澤度的特點(diǎn)，近年已成為注塑廠商生產(chǎn)手機(jī)保護(hù)套的主要材料，但在實(shí)際生產(chǎn)中TPU注塑成型產(chǎn)品出現(xiàn)黑點(diǎn)現(xiàn)象并不罕見。
????????產(chǎn)生黑點(diǎn)直接降低成品率，且不易解決，是注塑行業(yè)的一個共同話題。本文將以TPU材料手機(jī)保護(hù)套注塑成型為例，簡要探討TPU注塑黑點(diǎn)的避免和解決方法。
????????從高分子成型過程解釋出現(xiàn)黑點(diǎn)的物理原因，是由于TPU含有氨基，氨基活性強(qiáng)，在熔融狀態(tài)下具有粘性，注塑過程中，與螺桿、料筒接觸的那層TPU原料長時間滯留無法被射出料筒外，經(jīng)過一段時間的受熱老化，被燒焦分解，在螺桿、料筒上出現(xiàn)積碳，注塑過程中積碳偶爾被摩擦脫落，混入熔融的原料中注塑成型，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)黑點(diǎn)。
????????在實(shí)際生產(chǎn)中，加快導(dǎo)致TPU原料注塑成型產(chǎn)生黑點(diǎn)的原因有很多，主要有以下這些：
?????????車間生產(chǎn)環(huán)境較差
????????車間環(huán)境臟亂，粉塵和雜質(zhì)污染了整個生產(chǎn)流程的環(huán)節(jié)。
????????TPU原料不純凈
????????為了降低成本，有些生產(chǎn)廠商在原料中滲入過多“水口”料二次使用，或者不同牌子的原料牌子雜亂混用，原料低檔。
?????????注塑機(jī)操作不規(guī)范
????????這一點(diǎn)分多個方面，其一是模具方面因素，模具本身的成型品形狀、厚度等設(shè)計(jì)不良。現(xiàn)在的手機(jī)保護(hù)套的越來越大和越薄，還有生產(chǎn)1出2或更多腔的模具，生產(chǎn)廠商單靠提高原料溫度填充模腔，時間長了產(chǎn)品發(fā)黃和產(chǎn)生黑點(diǎn);其二客戶選用的注塑機(jī)比較低端，或者機(jī)器選用不當(dāng)，機(jī)器本身能力不能滿足成型條件如壓力、射速等參數(shù)設(shè)定。
???????????與機(jī)器使用者的工藝調(diào)試水平有關(guān)
????????調(diào)機(jī)師傅一直使用最普通常規(guī)的方法調(diào)試機(jī)器。
?????????使用者不良好的操作習(xí)慣
????????譬如暫停生產(chǎn)前，沒有規(guī)劃好把料管里面的原料注射完并把機(jī)器調(diào)到保溫狀態(tài)，原料長期受熱，導(dǎo)致發(fā)黃。
?????????注塑機(jī)缺少清潔保養(yǎng)
????????一般連續(xù)生產(chǎn)TPU原料的注塑機(jī)最好每轉(zhuǎn)一次班做一次螺桿和料筒的清潔保養(yǎng)，洗機(jī)成本不高，比不洗機(jī)造成黑點(diǎn)而浪費(fèi)料的費(fèi)用低，但是有些廠商忽略這一點(diǎn)。
????????還有其它原因?qū)е轮破烦霈F(xiàn)黑點(diǎn)，這些情況出現(xiàn)通常多項(xiàng)交錯。往往中低端產(chǎn)品生產(chǎn)廠商因節(jié)約成本導(dǎo)致這些情況比較常見。高端產(chǎn)品生產(chǎn)廠商因?yàn)楫a(chǎn)品的利潤空間較高出現(xiàn)這些情況相對較少，他們會嚴(yán)格管控操作規(guī)范，更懂得對注塑機(jī)的保養(yǎng)，且用的塑料相對較好。
????????原料的使用是產(chǎn)生黑點(diǎn)的直接原因。TPU本身的耐溫性并不好，原料本身的性質(zhì)差異影響較為重要。一些產(chǎn)自歐洲(如德國拜耳)和臺灣的原料一般比國內(nèi)生產(chǎn)的好，有的甚至加溫至240℃-250℃也不會“糊料”，而國內(nèi)生產(chǎn)的有些原料加溫超過230℃，時間稍長就出現(xiàn)發(fā)黃和黑點(diǎn)問題。
????????而且，生產(chǎn)廠商因接到不同顏色產(chǎn)品的訂單，會頻繁更換滲入原料中的色粉，對生產(chǎn)優(yōu)秀的注塑件也提出很大的考驗(yàn)。一些加工師傅應(yīng)用中總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)：更換色粉遵循從淺色到深色的次序，先生產(chǎn)透明、淺色的產(chǎn)品，再到深色，最后黑色，其后清洗一遍機(jī)器再打透明顏色制品。不按這種順序在后續(xù)更換制品顏色生產(chǎn)中會浪費(fèi)大量的原料。同時也要關(guān)注色粉的耐溫性，一些劣質(zhì)色粉也是導(dǎo)致黑點(diǎn)也是導(dǎo)致黑點(diǎn)的元兇。
????????在廠商的生產(chǎn)環(huán)境、原料質(zhì)量、模具等因素?zé)o法改變的情況下，伊之密針對注塑機(jī)本身設(shè)計(jì)和使用過程，有專門的應(yīng)對方法解決客戶面對的此類問題。
????????一、根據(jù)產(chǎn)品需要，調(diào)整注塑機(jī)硬件參數(shù)。減少原料在料筒和螺桿內(nèi)停留的時間，控制過高的生產(chǎn)溫度，從而減少原料在機(jī)器內(nèi)的碳化。加大注射裝置的注射壓力和注射速率，更易成型。具體方法如下：
????????1、對機(jī)器的改裝最簡單的方法是換一套料管組，適當(dāng)減小螺桿直徑，使原料在料筒中停留的時間變短，如把標(biāo)準(zhǔn)的UN120SK產(chǎn)品的直徑38cm的螺桿改為直徑35cm的螺桿，同時注射壓力提升17%，更利于改善成型薄壁產(chǎn)品，這種特別工程改裝的成本相差不大。
????????2、另一種方法是提高注塑機(jī)的射膠速度(加大油泵電機(jī))而把模腔填充滿，不用提升原料的溫度。但這種特工改裝方法會一定程度提高機(jī)器的成本。
????????還有就是改少機(jī)器的注射量。生產(chǎn)手機(jī)保護(hù)套的注射量一般較少，改少注射量使原料在料筒內(nèi)停留時間減少，既縮小一級射臺，也需要改裝成本。
????????二、按使用參數(shù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)TPU原料專用螺桿，專用設(shè)計(jì)的螺桿更適合生產(chǎn)TPU材料。
????????????三、合理使用機(jī)器，編制操作規(guī)范。
????????伊之密針對客戶的生產(chǎn)情況結(jié)合注塑機(jī)的性能，編制《TPU專用機(jī)操作規(guī)范指導(dǎo)書》及《TPU料管組清洗作業(yè)指導(dǎo)書》。《指導(dǎo)書》上不建議客戶提高溫度生產(chǎn)，并建議客戶定期對注塑機(jī)清機(jī)、洗機(jī)，避免原料長時間加溫碳化分解;對清洗機(jī)器的操縱規(guī)范列明步驟。
????????伊之密通過閉環(huán)的方式解決問題，在客戶選擇購買注塑機(jī)前了解清楚客戶生產(chǎn)什么制品、用什么原料，然后設(shè)計(jì)部門根據(jù)需求選擇一款各方面參數(shù)最符合條件的注塑機(jī)，保證注塑機(jī)零部件的質(zhì)量，還會針對客戶狀況如生產(chǎn)工藝、模具、操作方法等方面提出整體解決方案。的確，一款性能參數(shù)優(yōu)良的螺桿對生產(chǎn)的適應(yīng)性會有較大的改善，同時，我們認(rèn)為注重工藝及操作規(guī)范是非常重要的前提，避免制品出現(xiàn)黑點(diǎn)是完全可能的。
????????目前TPU生產(chǎn)的黑點(diǎn)問題沒有一勞永逸的解決方法，再好的機(jī)器也需要合理的應(yīng)用方法。建議客戶在選購注塑機(jī)前和加工生產(chǎn)前先咨詢相關(guān)的專業(yè)人員，避免人為的選型及操作失誤帶來的損失，使管理更加規(guī)范，生產(chǎn)更加順暢，成為更加專業(yè)的TPU生產(chǎn)配套商。
